Carlo Chatrian se licenció en Literatura y Filosofía por la Universidad de Turín en 1994. Como crítico de cine, trabajó regularmente para las revistas Filmcritica, Duellanti y Cineforum, y es director de Panoramique. Como programador y comisario, trabajó con diversos festivales e instituciones cinematográficas: Museo Nazionale del Cinema, Turín(1994), FilmmakerDoc Milán (1995-2005), Festival Internacional de Cine de Alba (subdirector, 2001-2007), Festival de Cine Courmayeur Noir (sección de curador Doc Noir, 2002-2010), Festival de Cine de Locarno (director artístico, 2012-2018; miembro del Comité de Selección, 2006-2009; retrospectiva del curador desde 2008), Festival dei Popoli Florencia (miembro del Comité de Selección desde 2008, jefe de selección desde 2011), Cinéma du Réel París (2010), Archivo de Cine Suizo, Lausana (asesor desde 2010), Visions du Réel Nyon (programador desde 2011), y Foundation Film Commission Vallée d’Aoste (director desde 2011).

El 4 de septiembre de 2012, fue nominado como director artístico en el Festival de Cine de Locarno, y en junio de 2018 fue nombrado nuevo director artístico del Festival Internacional de Cine de Berlín (Berlinale). Asumió este cargo en 2020 en colaboración con Mariette Rissenbeek como directora ejecutiva.